CN109340200B - 液力传动控制油路、液力传动控制方法和工程机械 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液力传动技术领域，公开一种液力传动控制油路、液力传动控制方法和工程机械。液力传动控制油路包括由于与下车发动机动力传递连接的液压油泵、中心回转接头和用于与上车油泵动力传递连接的液压马达，其中，所述液压油泵通过所述中心回转接头的进油通道与所述液压马达的进油口连通；所述液压马达的回油口与所述中心回转接头的回油通道连通。液压油泵能够与下车发动机动力传递连接，这样，下车发动机的机械能够通过液压油泵转换为液压压力能，然后经过少通道的中心回转接头传递给液压马达转化成机械能，以用于驱动上车油泵。这样可以避免使用单独的上车发动机，可靠性高，能够克服上述现有技术中的问题。
Description
技术领域
本发明涉及液力传动技术领域，具体地，涉及一种液力传动控制油路、一种液力传动控制方法和一种工程机械。
背景技术
液压工程起重机作业均需驱动装置比如发动机驱动液压泵提供动力，以控制工程起重机上车进行作业。现有技术主要有以下三种情况：
1）上车单独配专用发动机驱动上车液压泵工作，即整机配双发动机，广泛应用于现有大吨位及超大吨位起重机；
2）将液压泵布置于下车，由下车发动机驱动液压泵，泵输出的液压油经多通道中心回转接头直接供给上车，控制工程起重机上车进行作业。即整机配单发动机，广泛应用于现有中小吨位起重机；
3）将液压泵布置于上车，由下车发动机加传动轴及角传动齿轮箱，将驱动力传递给上车液压泵，驱动上车液压泵工作。即整机配单发动机，应用于极少部分大吨位起重机。
但是，上述方式存在各自的不足，比如，1）中，整机配双发动机，工程起重机上车发动机受限于国家新出台的“非道路移动机械污染防治技术政策”规定，后处理系统将变得非常复杂，起重机上车安装空间将也将难以满足要求；2）中，整机配单发动机，液压泵布置于下车的方案，仅适用于中小吨位起重机，受限于中心回转接头的通道布置，对于功能复杂的大吨位起重机及超大吨位起重机不能满足要求，比如中心回转接头通道数一般要求10个以上；3）中，整机配单发动机，通过机械传动将动力传递给上车的方案，存在噪音大、传动链复杂、加工及安装难度大、成本高等缺点；另外，单一传动链传动比固定，因此，传递给上车油泵及传动装置的速度完全受限于发动机的输出速度，不利于发动机工作到最佳综合油耗区，不利于节能控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种液力传动控制油路，该液力传动控制油路能够避免使用单独的上车发动机，可靠性高，能够克服上述现有技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种液力传动控制油路，该液力传动控制油路包括用于与下车发动机动力传递连接的液压油泵、中心回转接头和用于与上车油泵动力传递连接的液压马达，其中，所述液压油泵通过所述中心回转接头的进油通道与所述液压马达的进油口连通；所述液压马达的回油口与所述中心回转接头的回油通道连通。
通过上述技术方案，在实际应用中，液压油泵能够与下车发动机动力传递连接，这样，下车发动机的机械能够通过液压油泵转换为液压压力能，然后经过少通道的中心回转接头传递给液压马达转化成机械能，以用于驱动上车油泵，这样，相对于现有技术，该技术方案能够符合国家“非道路移动机械污染防治技术政策”规定要求，使得中心回转接头中通道数要求少，加工、安装及布置难度低，可靠性高；同时，液压油泵和液压马达可以根据实际需求来采用液压变量元器件（变量泵、变量马达等），因此，可以根据上车液压系统需要，可通过液压马达来无级调节上车油泵及传动装置的工作速度，不会受限于发动机等机械传动链，因此，可使下车发动机工作到最佳综合油耗区，利于节能控制。
进一步地，所述液压马达为内泄液压马达。
进一步地，所述液压马达的泄油口与所述中心回转接头的泄油通道连通，所述中心回转接头的泄油通道用于与油箱连通。
进一步地，所述液压油泵为闭式液压油泵，所述中心回转接头的回油通道与所述闭式液压油泵的低压口连通。
进一步地，所述液力传动控制油路包括连接在所述液压马达和所述中心回转接头之间的换向阀，其中，所述换向阀包括第一位置，在所述第一位置，所述换向阀将所述液压马达的进油油路和回油油路连通。
更进一步地，所述换向阀包括中位位置，在所述中位位置，所述换向阀的进油口和回油口连通，并且所述换向阀的进油不能流入到所述中心回转接头。
更进一步地，所述中心回转接头和所述换向阀之间的回油路段上连接有用于与下车液压系统连接的下车进油路段，所述下车进油路段上设置有下车油路进油单向阀，其中，所述中心回转接头和所述下车进油路段之间的回油路段上设置有回油单向阀；所述换向阀包括第二位置，在所述第二位置，所述液压油泵能够通过所述换向阀向所述下车进油路段供油。
进一步地，所述液压油泵的出油口处并联有溢流阀。
另外，本发明提供一种工程机械，包括油箱、上车油泵和下车发动机，所述工程机械还包括以上任意所述的液力传动控制油路，其中，所述液压油泵与所述下车发动机动力传递连接并能够从所述油箱取油；所述液压马达与所述上车油泵动力传递连接。
如上所述的，该工程机械性能可靠，符合国家“非道路移动机械污染防治技术政策”规定要求。
进一步地，所述工程机械在包括下车进油路段的情形中，所述下车进油路段与所述工程机械的下车液压系统连通。
此外，本发明提供一种液力传动控制方法，所述液力传动控制方法包括：将下车发动机的机械能传递给液力传动控制油路的液压油泵以转换为压力能，压力能通过液力传动控制油路的液压马达转换为液压马达的机械能，液压马达的机械能传递给上车油泵。
这样，如上所述的，该方法可以解决现有技术中存在的上述技术问题。
进一步地，所述液压油泵能够向下车液压系统供油。
最后，本发明提供一种工程机械，所述工程机械能够实现以上任意所述的液力传动控制方法。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的具体实施方式提供的工程机械的一种控制示意图，显示了本发明的具体实施方式提供的液力传动控制油路的一种示意图；
图2是本发明的具体实施方式提供的工程机械的一种控制示意图，显示了本发明的具体实施方式提供的液力传动控制油路的另一种示意图。
附图标记说明
1-液压油泵，2-中心回转接头，3-液压马达，4-换向阀，5-下车进油路段，6-下车油路进油单向阀，7-回油单向阀，8-溢流阀，9-油箱，10-上车油泵，11-下车发动机，12-下车液压系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
参考图1和图2，本发明提供的液力传动控制油路包括中心回转接头2、用于与下车发动机动力传递连接的液压油泵1、和用于与上车油泵动力传递连接的液压马达3，其中，液压油泵1通过中心回转接头2的进油通道与液压马达3的进油口连通；液压马达3的回油口与中心回转接头2的回油通道连通。
该技术方案在实际应用中，液压油泵1能够与下车发动机11动力传递连接，这样，下车发动机11的机械能够通过液压油泵1转换为液压压力能，然后经过少通道的中心回转接头2传递给液压马达3转化成机械能，以用于驱动上车油泵10，这样，相对于现有技术，该技术方案能够符合国家“非道路移动机械污染防治技术政策”规定要求，使得中心回转接头2中通道数要求少，加工、安装及布置难度低，可靠性高；同时，液压油泵1和液压马达3可以根据实际需求来采用液压变量元器件变量泵、变量马达等，因此，可以根据上车液压系统需要，可通过液压马达来无级调节上车油泵及传动装置的工作速度，不会受限于发动机等机械传动链，因此，可使下车发动机工作到最佳综合油耗区，利于节能控制。
当然，液压马达可以根据需求选用任何适当的类型，比如，一种类型中，液压马达3为内泄液压马达。这样，可以省略布置液压马达3的泄油油路，可以利用内泄液压马达自身的结构，通过回油通道来使得泄油回油。此时，可以使得中心回转接头2内仅需要2个通道，即进油通道和回油通道，相对于现有技术而言，显著地减少了中心回转接头2的通道数。
或者，另一种类型中，如图1和图2所示的，液压马达3具有泄油口，此时，液压马达3的泄油口与中心回转接头2的泄油通道连通，中心回转接头2的泄油通道用于与油箱连通。
或者，液压油泵1也可以根据实际需求来选择所需的类型，比如图1中所示的，液压油泵1为闭式液压油泵，此时，中心回转接头2的回油通道与闭式液压油泵的低压口连通，这样，利用闭式液压油泵自身的结构，使得回油在闭式液压油泵再次参与进油。
此外，在图2所示的液力传动控制油路中，液力传动控制油路包括连接在液压马达3和中心回转接头2之间的换向阀4，其中，换向阀4包括第一位置，在第一位置，换向阀4将液压马达3的进油油路和回油油路连通。这样，液压油泵1的进油将通过换向阀4、中心回转接头2的进油通道向液压马达3进油，而液压马达3的回油则通过中心回转接头2的回油通道和换向阀4回油。
进一步地，换向阀4包括中位位置，在中位位置，换向阀4的进油口和回油口连通，并且换向阀4的进油不能流入到中心回转接头2，如图2所示的一种换向阀结构。
更进一步地，如图2所示的，中心回转接头2和换向阀4之间的回油路段上连接有用于与下车液压系统连接的下车进油路段5，下车进油路段5上设置有下车油路进油单向阀6，其中，中心回转接头2和下车进油路段5之间的回油路段上设置有回油单向阀7；换向阀4包括第二位置，在第二位置，液压油泵1能够通过换向阀4向下车进油路段5供油。这样，该液力传动控制油路还可以向下车液压系统12供给液压油。
另外为了提升该液力传动控制油路的安全性，优选地，如图2所示的，液压油泵1的出油口处并联有溢流阀8。
另外，本发明还提供一种工程机械，比如工程起重机，该工程机械包括油箱9、上车油泵10和下车发动机11，并且该工程机械还包括以上任意所述的液力传动控制油路，其中，液压油泵1与下车发动机动力传递连接并能够从油箱9取油；液压马达3与上车油泵10动力传递连接。如上的，该工程机械性能可靠，符合国家“非道路移动机械污染防治技术政策”规定要求。
进一步地，如上所述的，在包括下车进油路段5的情形中，下车进油路段5与工程机械的下车液压系统12连通。
此外，本发明提供一种液力传动控制方法，该液力传动控制方法包括：将下车发动机的机械能传递给液力传动控制油路的液压油泵以转换为压力能，压力能通过液力传动控制油路的液压马达转换为液压马达的机械能，液压马达的机械能传递给上车油泵。
这样，如上的，该方法可以解决现有技术中存在的上述技术问题。
进一步地，液压油泵能够向下车液压系统供油。
最后，本发明提供一种工程机械，该工程机械能够实现以上任意所述的液力传动控制方法。
在图1所示的实施例中，闭式液压油泵与下车发动机及取力装置相连，发动机驱动闭式液压油泵，闭式液压油泵输出的液压油经中心回转接头2的高压通道供给液压马达（根据需要，可采用定量马达、变量马达等符合系统要求的马达），并通过液压马达驱动上车油泵及传动装置，给起重机等工程机械的上车液压系统提供动力。液压马达的泄油经中心回转接头2的泄油通道流回油箱，液压马达排出的液压油经中心回转接头2的低压通道回流到闭式液压油泵的低压口，闭式液压油泵的补油通过自带补油泵或外置补油泵进行补油。根据系统需要，系统中还可配置散热装置。
该方案相比现有的更简单，根据闭式液压系统特性，液压系统效率更高；下车发动机采用符合国家法律规定的最新排放要求的车辆行驶用发动机，相关要求更优于国家关于“非道路移动机械污染防治技术政策”规定的要求，解决了法律法规限制问题，中心回转接头通道数少，只要2（采用内泄马达时，泄油通道不需要）到3个通道便可满足要求，中心回转接头通道布置简单。上车不用单独的发动机，节省了发动机及外围系统的布置空间，只需要小的马达安装空间，更利于上车各机构和系统的布置。
在图2所示的实施例中，液压油泵1与下车发动机及取力装置相连，发动机驱动液压油泵1（根据需要，可采用定量泵、变量泵等符合系统要求的泵，本方案以变量泵进行说明），液压油泵1输出的压力油经换向阀4左位供给液压马达3（根据需要，可采用定量马达、变量马达等符合系统要求的马达），并通过液压马达3驱动上车油泵及传动装置，给起重机等工程机械上车液压系统提供动力。液压马达3的泄油经中心回转接头2的泄油通道流回油箱，液压马达3排出的液压油经中心回转接头2的回油通道、单向阀7、换向阀4流回油箱。另外，液压油泵1的出口并联溢流阀8，保证系统的安全。当换向阀4切换到右位，液压油泵1输出的压力油经换向阀4向下车液压系统提供动力。当换向阀4位于中位时，液压油泵1输出的压力油经换向阀4流回油箱，实现卸荷。
该方案均相对于现有技术中采用的方案更简单，且可以和下车液压控制系统共用动力源，可以节省产品制造成本；下车发动机采用符合国家法律规定的最新排放要求的车辆行驶用发动机，相关要求更优于国家关于“非道路移动机械污染防治技术政策”规定的要求，解决了法律法规限制问题，中心回转接头通道数少，只要2（采用内泄马达时，泄油通道不需要）到3个通道便可满足要求，中心回转接头通道布置简单。上车不用单独的发动机，节省了发动机及外围系统的布置空间，只需要小的马达安装空间，更利于上车各机构和系统的布置。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.一种液力传动控制油路，其特征在于，包括用于与下车发动机动力传递连接的液压油泵（1）、中心回转接头（2）和用于与上车油泵动力传递连接的液压马达（3），其中，
所述液压油泵（1）通过所述中心回转接头（2）的进油通道与所述液压马达（3）的进油口连通；
所述液压马达（3）的回油口与所述中心回转接头（2）的回油通道连通；
其中，所述液力传动控制油路包括连接在所述液压马达（3）和所述中心回转接头（2）之间的换向阀（4），所述中心回转接头（2）和所述换向阀（4）之间的回油路段上连接有用于与下车液压系统连接的下车进油路段（5），所述下车进油路段（5）上设置有下车油路进油单向阀（6），所述中心回转接头（2）和所述下车进油路段（5）之间的回油路段上设置有回油单向阀（7）；
所述换向阀（4）包括第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述换向阀（4）将所述液压马达（3）的进油油路和回油油路连通；在所述第二位置，所述液压油泵（1）能够通过所述换向阀（4）向所述下车进油路段（5）供油。
2.根据权利要求1所述的液力传动控制油路，其特征在于，所述液压马达（3）为内泄液压马达。
3.根据权利要求1所述的液力传动控制油路，其特征在于，所述液压马达（3）的泄油口与所述中心回转接头（2）的泄油通道连通，所述中心回转接头（2）的泄油通道用于与油箱连通。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的液力传动控制油路，其特征在于，所述液压油泵（1）为闭式液压油泵，所述中心回转接头（2）的回油通道与所述闭式液压油泵的低压口连通。
5.根据权利要求1所述的液力传动控制油路，其特征在于，所述换向阀（4）包括中位位置，在所述中位位置，所述换向阀（4）的进油口和回油口连通，并且所述换向阀（4）的进油不能流入到所述中心回转接头（2）。
6.根据权利要求1所述的液力传动控制油路，其特征在于，所述液压油泵（1）的出油口处并联有溢流阀（8）。
7.一种工程机械，包括油箱（9）、上车油泵（10）和下车发动机（11），其特征在于，所述工程机械还包括根据权利要求1-6中任意一项所述的液力传动控制油路，其中，
所述液压油泵（1）与所述下车发动机动力传递连接并能够从所述油箱（9）取油；
所述液压马达（3）与所述上车油泵（10）动力传递连接；
所述下车进油路段（5）与所述工程机械的下车液压系统（12）连通。
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